Analise e desenvolvimento de sistemas

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PORTAS LOGICAS

INTRODUÇÃO

O objetivo principal deste trabalho é abordar a definição de portas lógicas e suas aplicações. Mas de forma geral, para que se possa entender melhor esse conceito, serão apresentados também, uma breve definição e explicação de álgebra booleana, expressões booleanas, e funções verdade, as quais são muito importante ate mesmo na área da engenharia da computação eda engenharia elétrica.

Portas Lógicas e suas Aplicações

Resumo: Os circuitos digitais de computadores e outros sistemas digitais são projetados e têm seu comportamento analisado, em termos de uma disciplina matemática conhecida como álgebra booleana. Esse nome é uma homenagem ao matemático inglês George Boole, pois foi ele quem propôs os princípios básicos dessa álgebra em 1854. E em 1938,Claude Shannon, um assistente de pesquisa do Departamento de Engenharia Elétrica do MIT, sugeriu que a álgebra booleana poderia ser usada para solucionar problemas para relativos ao projeto de circuitos de comutação de relés. Essas técnicas sugeridas por Shannon foram subsequentemente usadas na análise e projetos de circuitos eletrônicos digitais.

 ALGEBRA BOOLEANA. A álgebra booleanatornou-se uma ferramenta conveniente em duas áreas: Análise: ela constitui uma forma econômica de descrever a função de um circuito digital.

Projeto: dada uma função a ser implementada, a álgebra booleana pode ser usada para desenvolver uma implantação simplificada para esse função.

Assim como a álgebra, a álgebra booleana faz uso de variáveis e operações; nesse caso, variáveis e operações lógicas.Portanto, uma variável pode ter valor 1 (Verdadeiro) ou 0 (Falso). As operações lógicas básicas são AND (E), OR (OU) e NOT (NÃO), que são simbolicamente representadas, por ●, + e uma barra horizontal sobre o operando: A AND B = A ● B A OR B = A + B NOT A = Ā A operação AND tem como resultado o valor verdadeiro (valor binário 1) se e somente se ambos os operadores têm valor verdadeiro. A operaçãoOR tem como resultado verdadeiro, se qualquer dos operandos, ou ambos, têm valor verdadeiro. A operação unária NOT inverte o valor do operando. Por exemplo, considere a seguinte equação D = A + (B ● C ) D é igual 1 se A é 1 ou se B = 0 e C = 1. Caso contrário, D é igual a 0.

operadores booleana:

Vários aspectos relativos a notação são relevantes. Na ausência de parênteses, a operação END temprecedência sobre a operação OR. Alem disso, quando não há ambiguidade, a operação AND e representada pela simples concatenação dos operandos, omitindo- se o símbolo ●. Portanto, A + B ● C = A + (B ● C) = A + BC que significa: execute a operação END com B e C; depois execute a operação OR com o resultado de A.

 PORTAS LÓGICAS

O bloco fundamental de construção de circuitos lógicos digitaisé a porta lógica. Funções lógicas são implementadas pela conexão de portas lógicas. Uma porta lógica é um circuito eletrônico que produz um sinal de saída que é o resultado de uma operação booleana sobre os seus sinais de entrada. As portas lógicas básicas em um circuito lógico digital são AND, OR, NOT, NAND e NOR. Cada parte é definida de três formas: um símbolo gráfico, uma notação algébrica, euma tabela verdade.

Cada porta tem uma ou duas entradas e uma saída. Quando os valores na entrada são alterados, o sinal de saída correto aparece quase instantaneamente, sendo retardados apenas pelo tempo de propagação de sinais através da porta (conhecido como atraso da porta lógica ). Também podem ser usadas portas com três, quatro ou mais entradas. Assim, por exemplo, X + Y + Z pode serimplementado como uma porta lógica OR com três entradas.

Tipicamente, nem todos os tipos de porta são usados em uma implementação. O projeto e a fabricação de circuitos lógicos tornam-se mais simples se são usados apenas um ou dois tipos de portas. Portanto, é importante identificar que conjunto de portas lógicas são funcionalmente completos. Isso significa que qualquer função booleana pode ser...
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